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摘要：软交换是下一代通信网NGN的核心技术，必将成为下一代通信的发展方向。文章介绍了软交换技术的基本概念和网络优势，简单分析了NGN软交换通信网容灾方案。
关键词：NGN软交换通信容灾双归属池组
中图分类号：TN915.08文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)03(c)-0000-00
1 软交换技术
1.1 软交换
软交换（SoftSwitch）是下一代通信网络NGN呼叫与控制的核心，为NGN提供实时的业务呼叫控制和连接控制。软交换的基本思想是硬件软件化，通过服务器或网络上的软件实现呼叫选路、连接控制、管理控制和信令互通等基本呼叫控制功能。
1.2 软交换网络的优越性
软交换网络是一个基于分组交换技术的开放网络，采用分层网络结构，组网灵活方便，包括以下4个功能层：接入层、传输层、控制层和业务层。具有以下几个明显优势
（1）网络互通融合 运维成本低。软交换网络具有简洁、清晰的层次结构，网络结构开放，各个网元之间使用标准的协议和接口，使得系统各部分在地理上可以自由分离，系统各部分均可独立发展和升级，可实现各种异构网的互通和网络融合，降低运营维护成本。
（2）多媒体业务能力强。软交换支持各种协议，实现各种业务及用户的综合接入，并允许网络内所有用户远程接入，为用户提供多媒体综合业务平台，能最大限度地保护用户投资，充分发挥现有通信网络的作用。
（3）系统稳定 安全可靠。软交换基于策略的运行支持系统，基于策略的实现方式来完成运行支持系统的功能，将PSTN的可靠性和数据网的灵活性有机结合起来，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预，以保证整个系统的稳定性和可靠性。
（4）组网灵活 应急能力强。基于软交换技术组网，灵活方便，且具有较强的备份数据能力，在实际运行中可提供较强的应急通信功能，可灵活选择符合实际的容灾方案。
2 软交换通信网容灾方案选择
随着通信技术的发展，降低自然灾害和突发事件对通信系统的影响已成为重要课题。基于软交换的通信系统可采用双归属方案和池组技术防止网络大面积瘫痪，具有应急通信功能和应急恢复机制。
2.1 双归属方案
在组网上，一个MG归属两个软交换设备的管理，称为双归属。双归属备份方案有“1+1”主备方案、“1+1”互助方案、“N+1”主备方案和“N+1”互助方案4种类型。
① 双归属“1+1”主备方案
在双归属“1+1”主备方案中，一个媒体网关MG连接到两个互为主/备用的软交换设备上，正常运行时，MGW仅受主用设备控制，并定时查询主用设备的当前运行状态，一旦主用设备故障，则自动按预先配置的地址向备用软交换设备注册，备用设备将被激活，接替主用设备的业务。
② 双归属“1+1”互助方案
在双归属“1+1”互助方案中，一个MG连接到两个软交换设备上，两个软交换设备并非主/备用关系，而是设置成互助关系。在正常情况时候，它们分别承担着各自的通信负荷，只有在异常发生时，正常的一个才接管另外一个故障设备所控制的MG。
双归属“1+1”方案的优点是为保障容灾的安全性，两个软交换设备通常建设在不同的地区。两个互助设备在物理上位于不同的地区，可提供大容量的异地容灾能力。其缺点是业务切换需要时间较长，网元配置数据比较复杂；且由于每套软交换设备均应预留资源，建设成本高。
③ 双归属“N+1”主备方案
在双归属“N+1”主备方案中需设置“1”个软交换设备，做为其他“N”个主用软交换设备的冗余备份系统。在正常情况下，“N”个设备是激活状态，备份设备完全处于备份状态。一旦“N”个软交换设备中的某一个设备出现故障时，备份设备则立即被激活来接管故障设备的后续业务。N+1备份方案相当于是“1+1”主备方式的叠加。
④ 双归属N+1互助方案
在双归属N+1互助方案中需设置“1”个独立的容灾软交换设备，在正常情况下，容灾软交换设备承担着自已的通信负荷，一旦的“N”个软交换设备中的某一个出现故障，容灾设备则立即被激活来代替承载故障设备的所有业务。“N+1”互助方案相当于是“1+1”互助方式的叠加。
“N+1”该方案的优点是无需预留备份容量，软交换设备的利用率较高；而且服务器无需成对设置，易于网络扩展。其缺点是需建设独立的容灾服务器，核心网元需配置的备份链路较多，工程建设比较复杂；而且无法处理两个以上设备故障，故不适于应对大面积故障现象。
2.2 池组技术
将某一区段的软交换设备设置在一个池组内，当池组内某一软交换设备发生故障时，池组会自动选择其他可用软交换设备实时接管其业务，以“N+1”的冗余，实现了“1+1”备份效果和网络级冗余安全保障机制。所有节点具有完全一致的局数据，各软交换设备容量平均分配，适合对核心网元的集中化设置和管理。可随时通过指令将池组中的某一个软交换设备退服进行维护和升级，其业务自动均衡分配到池组内其他软交换设备上，因此可随时进行维护。当维护结束后还可随时通过指令再将该软交换设备添加回池组内，池组再一次自动完成容量均衡分配。
池组技术的优点是大大地提高了网络的容灾能力，并在确保集中化管理前提下，简化了运维工作，有效地降低了运维成本。其缺点是池组技术需要大量中继接口，需耗费大量传输资源。
由于软交换设备故障会严重影响铁路专用通信网络，因此一般首先选择双归属方案对软交换设备进行备份，在拥有丰富传输资源的区段可采用池组容灾方案。但由于各区段业务与设备差异较大，在实际建设过程中可根据区段的实际情况灵活选择容灾方案。
3 结语
NGN软交换是下一代通信的发展方向，它将以其先进的技术、开放灵活的网络结构、可靠稳定的综合的多媒体业务能力、广阔的发展空间，为保障未来国民经济的发展提供高质量的通信技术支持和保障。
参考文献
[1] 赵学军,陆立,等.软交换技术与应用.北京:人民邮电出版社.2004.
[2] 傅茗.软交换关键技术.上海交通大学.2007.
[3] 张鹍.软交换在下一代铁路通信网络容灾备份中的应用.通信技术.2011,44（9）：87-88.
关键词：NGN软交换通信容灾双归属池组
中图分类号：TN915.08文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)03(c)-0000-00
1 软交换技术
1.1 软交换
软交换（SoftSwitch）是下一代通信网络NGN呼叫与控制的核心，为NGN提供实时的业务呼叫控制和连接控制。软交换的基本思想是硬件软件化，通过服务器或网络上的软件实现呼叫选路、连接控制、管理控制和信令互通等基本呼叫控制功能。
1.2 软交换网络的优越性
软交换网络是一个基于分组交换技术的开放网络，采用分层网络结构，组网灵活方便，包括以下4个功能层：接入层、传输层、控制层和业务层。具有以下几个明显优势
（1）网络互通融合 运维成本低。软交换网络具有简洁、清晰的层次结构，网络结构开放，各个网元之间使用标准的协议和接口，使得系统各部分在地理上可以自由分离，系统各部分均可独立发展和升级，可实现各种异构网的互通和网络融合，降低运营维护成本。
（2）多媒体业务能力强。软交换支持各种协议，实现各种业务及用户的综合接入，并允许网络内所有用户远程接入，为用户提供多媒体综合业务平台，能最大限度地保护用户投资，充分发挥现有通信网络的作用。
（3）系统稳定 安全可靠。软交换基于策略的运行支持系统，基于策略的实现方式来完成运行支持系统的功能，将PSTN的可靠性和数据网的灵活性有机结合起来，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预，以保证整个系统的稳定性和可靠性。
（4）组网灵活 应急能力强。基于软交换技术组网，灵活方便，且具有较强的备份数据能力，在实际运行中可提供较强的应急通信功能，可灵活选择符合实际的容灾方案。
2 软交换通信网容灾方案选择
随着通信技术的发展，降低自然灾害和突发事件对通信系统的影响已成为重要课题。基于软交换的通信系统可采用双归属方案和池组技术防止网络大面积瘫痪，具有应急通信功能和应急恢复机制。
2.1 双归属方案
在组网上，一个MG归属两个软交换设备的管理，称为双归属。双归属备份方案有“1+1”主备方案、“1+1”互助方案、“N+1”主备方案和“N+1”互助方案4种类型。
① 双归属“1+1”主备方案
在双归属“1+1”主备方案中，一个媒体网关MG连接到两个互为主/备用的软交换设备上，正常运行时，MGW仅受主用设备控制，并定时查询主用设备的当前运行状态，一旦主用设备故障，则自动按预先配置的地址向备用软交换设备注册，备用设备将被激活，接替主用设备的业务。
② 双归属“1+1”互助方案
在双归属“1+1”互助方案中，一个MG连接到两个软交换设备上，两个软交换设备并非主/备用关系，而是设置成互助关系。在正常情况时候，它们分别承担着各自的通信负荷，只有在异常发生时，正常的一个才接管另外一个故障设备所控制的MG。
双归属“1+1”方案的优点是为保障容灾的安全性，两个软交换设备通常建设在不同的地区。两个互助设备在物理上位于不同的地区，可提供大容量的异地容灾能力。其缺点是业务切换需要时间较长，网元配置数据比较复杂；且由于每套软交换设备均应预留资源，建设成本高。
③ 双归属“N+1”主备方案
在双归属“N+1”主备方案中需设置“1”个软交换设备，做为其他“N”个主用软交换设备的冗余备份系统。在正常情况下，“N”个设备是激活状态，备份设备完全处于备份状态。一旦“N”个软交换设备中的某一个设备出现故障时，备份设备则立即被激活来接管故障设备的后续业务。N+1备份方案相当于是“1+1”主备方式的叠加。
④ 双归属N+1互助方案
在双归属N+1互助方案中需设置“1”个独立的容灾软交换设备，在正常情况下，容灾软交换设备承担着自已的通信负荷，一旦的“N”个软交换设备中的某一个出现故障，容灾设备则立即被激活来代替承载故障设备的所有业务。“N+1”互助方案相当于是“1+1”互助方式的叠加。
“N+1”该方案的优点是无需预留备份容量，软交换设备的利用率较高；而且服务器无需成对设置，易于网络扩展。其缺点是需建设独立的容灾服务器，核心网元需配置的备份链路较多，工程建设比较复杂；而且无法处理两个以上设备故障，故不适于应对大面积故障现象。
2.2 池组技术
将某一区段的软交换设备设置在一个池组内，当池组内某一软交换设备发生故障时，池组会自动选择其他可用软交换设备实时接管其业务，以“N+1”的冗余，实现了“1+1”备份效果和网络级冗余安全保障机制。所有节点具有完全一致的局数据，各软交换设备容量平均分配，适合对核心网元的集中化设置和管理。可随时通过指令将池组中的某一个软交换设备退服进行维护和升级，其业务自动均衡分配到池组内其他软交换设备上，因此可随时进行维护。当维护结束后还可随时通过指令再将该软交换设备添加回池组内，池组再一次自动完成容量均衡分配。
池组技术的优点是大大地提高了网络的容灾能力，并在确保集中化管理前提下，简化了运维工作，有效地降低了运维成本。其缺点是池组技术需要大量中继接口，需耗费大量传输资源。
由于软交换设备故障会严重影响铁路专用通信网络，因此一般首先选择双归属方案对软交换设备进行备份，在拥有丰富传输资源的区段可采用池组容灾方案。但由于各区段业务与设备差异较大，在实际建设过程中可根据区段的实际情况灵活选择容灾方案。
3 结语
NGN软交换是下一代通信的发展方向，它将以其先进的技术、开放灵活的网络结构、可靠稳定的综合的多媒体业务能力、广阔的发展空间，为保障未来国民经济的发展提供高质量的通信技术支持和保障。
参考文献
[1] 赵学军,陆立,等.软交换技术与应用.北京:人民邮电出版社.2004.
[2] 傅茗.软交换关键技术.上海交通大学.2007.
[3] 张鹍.软交换在下一代铁路通信网络容灾备份中的应用.通信技术.2011,44（9）：87-88.